JPH0458151A - 回転型探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｕ産業上の利用分野］ この発明は例えば被検材上を回動しつつ移動し垂直また
は斜め方向へ向は超音波の送波ならびに受波を行う回転
型探触子、特に被検材上の移動に係わる信号の発生に関
する。

［従来の技術］ 第５図は従来の回転型探触子の側面図、第６図は第５図
のＢ−８断面図であり、 １は回転型探触子を操作する保持具、２は保持具１へ固
定された中空状の軸、９は軸２へ設けられた背板、１０
は背板９の端面又はＶ溝に設けられ超音波の送波ならび
に受波を行う圧電振動子、１１は充填液、Ｌは軸２の周
りを回動しつつ超音波の送波ならびに受渡を行う回転体
、２２は回転体り周面に設けられたゴム材よりなるタイ
ヤ、２３は被検材でおる。

従来の回転型探触子は上記のように構成され、回転体り
は保持具１に固定された軸２に回動自在に保持されてい
る。回転体２ユの外周面には弾力性を有するゴム材のタ
イヤ２２が周設され、内部には水なとの充填液１１が充
填され、端面またはＶ溝に圧電振動子１０が付設された
背板９が軸２に固定されている。充填液１１は加圧され
た状態にあり、接触媒質を介して被検材２３上をタイヤ
２２が押圧されつつ回動するとき被検材２３の表面形状
に倣いつつ回転する。

軸２は保持具１へ固定されいているので保持具１の操作
により圧電振動子１０は被検材２３に対して所定の姿勢
を保持しつつ移動する。従って被検材２３に垂直または
斜め方向への超音波の送波ならびに受波が行われる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の回転型探触子では、超音波の送波な
らびに受波は圧電振動子１０から充填液１１ならびにタ
イヤ２２の経路を経て被検材２３へ垂直または斜め方向
へ行われる。

超音波探傷による被検材２３の品質管理に利用すると、
品質管理は通常被検材２３からの欠陥エコー高さと規定
値との仕較により行われるが、この他つぎに示す評価法
も使われている。

被検材２３上の各方向への欠陥の大きさを測定して欠陥
の輪郭から欠陥の広がりを調べる。

また単位面積または単位体積内の規定レベルを超えた欠
陥エコーの個数を調べる。

更に溶接部検査において溶接線に沿っての欠陥工］−の
寸法を調べる。

など何れも探触子は被検材２３上を移動しつつ超音波の
送受波が行われ、探触子の移動距離即ち欠陥寸法は別途
測定される。

また平板状被検材２３の欠陥検出には、超音波探触子の
前後走査、左右走査ならびに縦方形走査、横方形走査な
ど所定領域に厘って移動して行われる。このとき被検材
２３上へ予め走査の経路などを示したり、欠陥が検知さ
れたとき当該位置へマーキングを行うためのマーキング
装置を備えたり、 また作業を一時中断してその都度基準位置から欠陥位置
までの測定が行われ作業効率が低下して迅速且つ適切な
品質管理ができないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、超音波の送波ならびに受波を行いつつ被検材２３上
を回動し欠陥位置に関する移動距離データが自動的に取
得でき、迅速且つ適切な被検材の品質管理に供すること
ができる回転型探触子を得ることを目的とする。

またこの発明の別の発明は上記目的に加えて移動距離デ
ータの精度が向上できる回転型探触子を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る回転型探触子は、保持具に固定された軸
の周りを回動し周面が弾性部材よりなる回転体と、回転
体の一方の側部を構成し当該回転を伝達する伝達軸と、
伝達軸に連結して回転体の被検材上の移動に係わる電気
信号を発生する信号発生器を設けたものである。

またこの発明の別の発明に係る回転型探触子は、上記の
ものにおいて回転体両側部に同心状に配設され被検材上
を回動する円形のガイド板を設けたものである。

［作用］ この発明においては、保持具に固定された軸の周りを回
動して被検材上を移動する回転体側部に当該回転を伝達
する伝達軸を設け、上記伝達軸に信号発生器を連結した
ので、 保持具を操作して回転型探触子を被検材へ押圧し回転体
を回動じて被検材上を移動すると、回転体の回動にとも
ない信号発生器から順次信号が発生される。被検材上を
回動する回転体の回転半径と信号発生器からの信号とに
より別途設けられた演算器を用いて被検材上の移動距離
が自動的に得られる。

従って被検材的欠陥の輪郭、分布、溶接線に沿って発生
する欠陥の寸法、また寸法が大きい被検材の各種走査に
よる欠陥検出ならびに品質管理が作業を中断することな
く迅速且つ適切に行える。

またこの発明の別の発明においては、回転体両側部にガ
イド板を設けたので、回転型探触子へ過大な押圧力が作
用しても回転体の回転半径が一定に保持できて移動距離
が正確に得られる。

更に回転体内における超音波伝搬路が安定するので、被
検材的欠陥検出の再現性ならびに精度が向上できる。

［実施例コ 本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。第１図はこの発明の一実施例を示す要部断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図であり、 図において１．２．９．１０，１’ｌ、２３は上記従来
探触子と同一であり、旦は充填液１１が充填され軸２の
周りを回動しつつ超音波の送波ならびに受渡を行う回転
体、４は回転体重の一方の側部を構成し軸２と回転自在
をなす側板、５は回転体重の他方の側部を構成し回転を
伝達する伝達軸、６は側板４と伝達軸５の周面に設けら
れ回転体３の外周面を構成する弾性部材よりなるタイヤ
、７はベアリング、８は軸２０周りを回動する側板４な
らびに伝達軸５からの充填液１１の漏洩を防止するシー
ル、１２は回転体重の回動に従い角度信号を発生する信
号発生器、１３は伝達軸５と信号発生器１２とを結合す
る接続具を示している。

上記のように構成された回転型探触子においては、回転
体重の外周面には弾性部材よりなるタイヤ６が周設され
、側板４と伝達軸５はそれぞれベアリング７とシール８
を介して圧電振動子１０が端面又はＶ溝に設けられた背
板９が固着された中空の軸２へ回動自在に係着されてい
る。軸２の一端は保持具１へ固定され、回転体両側部の
伝達軸５は保持具１へ支承された信号発生器１２と接続
具１３にてにて結合される。

圧電振動子１０と信号発生器１２は保持具１に設けられ
たコネクタ１５と電気接続し、保持具１の操作により回
転型探触子を被検材２３（図示せず）へ押圧して、軸２
へ背板９を介して固着された圧電振動子１０を垂下方向
即ち被検材２３の方向へ指向させて電気信号にて付勢す
ると、後方へ放射される超音波は背板９にて減衰され、
前方へ放射される超音波は充填液１１やタイヤ６を経て
被検材２３へ垂直または斜め方向へ伝達される。被検材
２３からの欠陥エコーはコネクター１５へ発生する。

側板４ならびに伝達軸５は金属又はプラスチックよりな
り、回転型探触子が押圧されてタイヤ６が被検材２３へ
接触してもタイヤ６の変化量は小さいので、充填液１１
が充填された回転体重の中心から被検材２３との当接位
置までの回転半径Ｒは凡そ一定にできる。

従って回転体重の回動に従い伝達軸５と連結された信号
発生器１２に用いられるインクリメンタル型ロータリエ
ンコーダからのパルス列の角度信号θに基づく移動距離
りは Ｌ＝２πＲＸＥ笥 より自動的に得られる。

上記に示すパルス列の角度信号θへの変換、角度信号θ
に基づく移動距離りの演算ならびに回転体重の複数回の
回転による移動距離りの累算などの演算器は別途設置さ
れる。

上記演算器は何れもリセット指令により作動を開始し、
基準位置からの移動距離りが自動的にｊｑられる。

超音波探傷器に利用したとき欠陥の輪郭や広がりを調べ
るための欠陥の各方向の寸法、単位面積ならびに単位体
積内の規定レベルを超えた欠陥エコーの個数、溶接線に
沿っての欠陥エコーの長さの各測定が迅速に行えて適切
な被検材２３の品質管理に供することができる。

また平板状被検材２３の所定領域における探触子走査に
よる欠陥検出は作業を中断することなく効率良く行える
。

信号発生器１２には回転角度に応じたパルス信号を発生
する回転パルスジェネレータを用いても同等の作用が行
える。

第３図はこの発明の仙の実施例を示す要部断面図であり
、回転体重の側部に設けられた当該回転を伝達する伝達
軸５と信号発生器１２との結合に連結具１６を用いた例
を示す。連結具１６として例えばベルトや歯車の噛合い
を用いたとき保持具１の操作により上記実施例と同様の
作用が行える。

第４図は他の発明の一実施例を示す要部断面図でおり、
１７は回転体重の両側部に設けられた円形のガイド板を
示している。

回転体重側部に設けられた側板４ならびに伝達軸５にタ
イヤ６の外形寸法より若干小さく、且つ回転型探触子と
被検材２３との間に十分な超音波の伝達が行える回転半
径Ｒの寸法を有する金属又はプラスチックよりなる円形
のガイド板１７を同心状に配設する。保持具１により過
大な押圧力が作用しても回転体重の回転半径Ｒは常に一
定にできるので、信号発生器１２からの角度信号に基づ
く移動距離データの安定化が図れ且つ精度が改善できる
。

またタイヤ６の変形が常に一定にできるので回転体型内
超音波伝搬路の水距離が一定になり且つ安定するので、
被検材２３内欠陥検出における再現性ならびに精度が向
上できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、回転体側部に伝達軸を
設けて当該回転信号を発生する信号発生器と連結する簡
単な構造により、 被検材上を回動する回転型探触子の基準位置からの移動
距離データが自動的に得られる。

超音波探傷に利用して欠陥の輪郭、広がり、分布などに
基づいた迅速且つ適切な被検材の品質管理に供すること
ができるという効果かある。

またこの発明の別の発明は回転体の両側部にガイド板を
取付けたので、 保持具により過大な押圧力が作用しても回転体の回転半
径が一定にでき移動距離が正確に得られる。

被検材内の欠陥検出の再現性ならびに精度が向上できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す要部断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図はこの発明の他の実施
例を示す要部断面図、第４図は別の発明の一実施例を示
す要部断面図、第５図は従来の回転型探触子の側面図、
第６図は第５図のＢ−８断面図である。 図において、１は保持具、旦は回転体、５は伝達軸、６
はタイヤ、１２は信号発生器、１７はガイド板である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　　　株式会社　　　東京計器１；イ呆持具 ３：回庫云体 ５：伝達軸 ６：タイヤ １２：信号発生器 １７：カイドオ及 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検材上を回動しつつ内設された圧電振動子から
   被検材へ向けて超音波の送波ならびに受波を行う回転型
   探触子において、 保持具に固定された軸の周りを回動し周面が弾性部材よ
   りなる回転体と、上記回転体の一方の側部を構成し当該
   回転を伝達する伝達軸と、上記伝達軸に連結して上記回
   転体の被検材上の移動に係わる電気信号を発生する信号
   発生器とを備えたことを特徴とする回転型探触子。
2. （２）信号発生器はロータリエンコーダである請求項１
   記載の回転型探触子。
3. （３）信号発生器は回転パルスジェネレータである請求
   項１記載の回転型探触子。
4. （４）被検材上を回動しつつ内設された圧電振動子から
   被検材へ向けて超音波の送波ならびに受波を行う回転型
   探触子において、 保持具に固定された軸の周りを回動し周面が弾性部材よ
   りなる回転体と、上記回転体の一方の側部を構成し当該
   回転を伝達する伝達軸と、上記伝達軸に連結して上記回
   転体の被検材上の移動に係わる電気信号を発生する信号
   発生器と、上記回転体両側部に同心状に配設され被検材
   上を回動する円形のガイド板とを備えたことを特徴とす
   る回転型探触子。